(57)【要約】【課題】  機関運転状態に応じた燃料噴射特性の確保が可能であるとともに、微粒化の促進が図れる燃料噴射弁を提供する。【解決手段】  燃料を内燃機関へ噴射する燃料噴射弁１０において、燃料噴射弁１０の先端に設けられ、燃料を噴射するための噴孔２７が形成された噴孔プレート２１と、噴孔プレート２１下流端のうち、噴孔２７の外周側を少なくとも一部を覆う空気取込プレート２４を備え、空気取込プレート２４と噴孔プレート２１とで区画される空間部２３が周方向にずれた位置で周囲と連通するとともに、空気取込プレート２４の内周側に空気孔２８が設けられている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料を内燃機関へ噴射する燃料噴射弁において、
前記燃料噴射弁の先端に設けられ、燃料を噴射するための噴孔が形成された噴孔プレートと、
前記噴孔プレート下流端のうち、前記噴孔の外周側を少なくとも一部覆うプレートを備え、
前記プレートと前記噴孔プレートとで区画される空間が周方向にずれた位置で周囲と連通するとともに、
前記プレートの内周側に空気孔が設けられていることを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項２】
前記空気孔の軸線と前記噴孔の軸線とが略直交していることを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射弁。
【請求項３】
前記噴孔と前記空気孔は、周方向に略一致する位置に設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の燃料噴射弁。
【請求項４】
前記空気孔は、前記噴孔の外周側の周方向にわたって略環状に開口していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の燃料噴射弁。
【請求項５】
前記噴孔は、複数個有していることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の燃料噴射弁。
【請求項６】
前記空間と前記周囲を連通する部位には連通口が形成され、
前記連通口が周方向に複数個形成されるとともに、前記連通口間の部位で前記プレートと前記噴孔プレートが接合されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の燃料噴射弁。
【請求項７】
前記空気孔は、前記噴孔から噴射された燃料が液滴に分裂している位置に対向して配置されていることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の燃料噴射弁。
【請求項８】
燃料を噴射するための複数の噴孔が形成された、略薄板状の噴孔プレートにおいて、
前記噴孔プレート下流端のうち、前記噴孔の外周側を少なくとも一部を覆うプレートを備え、
前記プレートと前記噴孔プレートとで区画される空間が周方向にずれた位置で周囲と連通するとともに、
前記プレートの内周側に空気孔が設けられていることを特徴とする噴孔プレート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料噴射弁に関し、例えば内燃機関に燃料を噴射供給する燃料噴射弁に適用して好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
燃料噴射装置としては、例えば内燃機関の燃焼室に直接あるいは間接的に燃料噴射する、微細な噴孔を形成した噴孔プレートと、燃料の噴射および噴射停止を行なう弁部とを有する燃料噴射弁が知られている。燃料噴射弁から噴射供給された燃料は、吸気管あるいは燃焼室において空気と混合され、燃焼室内に可燃混合気を形成する。燃焼室内の可燃混合気はピストン運動により圧縮された後、点火装置により着火燃焼し、内燃機関の動力として利用されている。噴射燃料と空気の割合は内燃機関の性能に影響するため、燃料噴射弁から噴射される燃料は、機関運転状態に応じた燃料噴射特性を確保する必要がある。例えば燃料が滴下等により機関運転状態に対して不適切な時期に供給されると、燃料と空気の混合比が過濃となって不完全燃焼などが生じ、始動性の低下や望ましくない排気ガス成分の増加を招く。
【０００３】
特許文献１では、噴孔プレートと、弁部を構成する弁ボディの先端側との間に侵入した燃料を、噴射時の燃料噴流により生じる負圧で吸い出す技術が開示されている。特許文献１の技術では、噴孔プレートのうち、弁ボディの先端側に対向する噴孔プレート部には、噴孔より外周側に配置される燃料導出孔が形成されている。この燃料導出孔は、上記侵入燃料を溜めておく燃料溜り室と連通しており、燃料溜り室に溜まった燃料が噴射時に燃料導出孔を通じて吸い出される。
【特許文献１】特開平３−２６４７６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１による従来技術では、燃料溜り室に溜まった燃料が滴下による噴射時以外の不適切なタイミングで供給されること防止できるが、噴孔から噴射される燃料自体は、燃料噴射特性の改善手法の一つである燃料の微粒化などの効果を得ることは期待できない。
【０００５】
また、燃料導出孔から吸い出された燃料が、噴孔プレートの下面に漏れ出て、液滴等が形成される可能性がある。燃料が噴孔プレートの下面に液滴などで残留すると、燃焼以外の化学反応等によりデポジット（炭化系の化合物）を生じ、噴射プレートに付着するおそれがある。
【０００６】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、機関運転状態に応じた燃料噴射特性の確保が可能であるとともに、微粒化の促進が図れる燃料噴射弁を提供することにある。
【０００７】
また、別の目的は、機関運転状態に応じた燃料噴射特性を確保し、微粒化の促進が可能であるとともに、デポジットの付着抑制が図れる燃料噴射弁を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記目的を達成するために以下の技術的手段を備える。
【０００９】
即ち、請求項１乃至５記載の発明では、燃料を内燃機関へ噴射する燃料噴射弁において、燃料噴射弁の先端に設けられ、燃料を噴射するための噴孔が形成された噴孔プレートと、噴孔プレート下流端のうち、噴孔の外周側を少なくとも一部を覆うプレートを備え、
プレートと噴孔プレートとで区画される空間が周方向にずれた位置で周囲と連通するとともに、プレートの内周側に空気孔が設けられていることを特徴としている。
【００１０】
これによると、噴孔プレート下流端のうちの噴孔の外周側を少なくとも一部覆うプレートによって、プレートと噴孔プレートとで区画される空間を周方向にずれた位置で周囲と連通させるとともに、プレートの内周側に空気孔を設けているので、燃料噴射弁の燃料噴射時において、噴孔から噴射される燃料の噴流により生じる負圧によりその燃料の周り空気が巻き込まれるとともに、その巻き込まれる空気を空気孔によって周囲より常に導入可能である。したがって、燃料噴射時に、噴孔から噴射された燃料の噴流が空気孔によって供給される周囲空気を巻き込むので、例えば液滴に分裂する燃料に空気が取り込まれることで噴流が分裂し易くなるため、微粒化が促進される。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明では、空気孔の軸線と噴孔の軸線とが略直交していることを特徴としている。
【００１２】
これによると、空気孔の軸線と噴孔の軸線とが略直交していることが好ましい。これにより、噴孔から噴射された燃料と空気孔から供給される周囲空気との接触の拡大が図れるので、微粒化がさらに促進される。
【００１３】
また、請求項３に記載の発明では、噴孔と空気孔は、周方向に略一致する位置に設けられていることを特徴としている。
【００１４】
これによると、噴孔と空気孔は、周方向に略一致する位置に設けられていることが好ましい。これにより、空気孔と噴孔が略径方向に横並して配置されるので、効果的に微粒化を促進させることができる。
【００１５】
また、請求項４に記載の発明では、空気孔は、噴孔の外周側の周方向にわたって略環状に開口していることを特徴としている。
【００１６】
一般に、噴孔プレートに形成する噴孔は、内燃機関に要求される噴霧の形状や数などに応じてその大きさや噴孔配列が決定されるため、複数の噴孔が環状や列状、あるいは二重環状など複数の環状や複数の列状に配置される場合がある。
【００１７】
これに対して請求項４に記載の発明では、空気孔は、噴孔の外周側の周方向に渡って略環状に開口しているので、噴孔プレートに多噴孔が形成されている場合であっても、多噴孔のうちのいずれの噴孔に、空気孔の全周方向のいずれか部位から周囲空気を効率的に導入することができる。
【００１８】
また、請求項５および請求項６の発明では、微粒化が促進される構成を簡素に形成することができる。請求項５の発明では、噴孔を複数個有するものつまり多噴孔の噴孔プレートである場合であっても、微粒化の促進される構成が簡素に形成できる。請求項６の発明では、空間と周囲を連通する部位には連通口が形成され、連通口が周方向に複数個形成されるとともに、連通口間の部位でプレートと噴孔プレートが接合されていることを特徴としている。これにより、プレートと噴孔プレートの組付構造を、連通口間の部位で溶接、嵌合などの接合方法で、簡素で安価に構成することができる。
【００１９】
また、請求項８に記載の発明では、燃料を噴射するための複数の噴孔が形成された、略薄板状の噴孔プレートにおいて、噴孔プレート下流端のうち、噴孔の外周側を少なくとも一部を覆うプレートを備え、プレートと噴孔プレートとで区画される空間が周方向にずれた位置で周囲と連通するとともに、プレートの内周側に空気孔が設けられていることを特徴としている。
【００２０】
これにより、噴孔プレート下流端のうちの噴孔の外周側を少なくとも一部を覆うプレートによって、プレートと噴孔プレートとで区画される空間を周方向にずれた位置で周囲と連通させるとともに、プレートの内周側に空気孔を設けている。したがって、燃料噴射弁の燃料噴射時において、噴孔から噴射される燃料の噴流により生じる負圧によりその燃料の周り空気が巻き込まれるとともに、その巻き込まれる空気を空気孔によって周囲より常に導入でき、微粒化の促進が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の燃料噴射弁を、ガソリンエンジンに燃料を噴射供給するものに適用して、具体化した実施形態を図面に従って説明する。
【００２２】
（第１の実施形態）
図１は、本実施形態に係わる先端部の噴孔プレート周りを示す図であって、図２中のＩ−Ｉからみた部分断面図である。図２は、図３中のＩＩ方向から先端部をみた平面図である。図３は、本実施形態の燃料噴射弁の全体構成を示す断面図である。
【００２３】
図３に示すように、燃料噴射弁１０は、内燃機関、特にガソリンエンジンに用いられる。燃料噴射弁１０は、例えば多気筒（例えば４気筒）ガソリンエンジン（以下、エンジンと呼ぶ）の吸気管または各気筒に取付けられて、気筒内の燃焼室に燃料を噴射供給する。なお、本実施形態では、燃料噴射弁１０は各気筒に設けられているものとする。燃料噴射弁１０には、図示しない燃料ポンプにより加圧された燃料が、燃料分配管（図示せず）を介して供給される。燃料分配管には、一般に、図示しない燃料タンク内の燃料を燃料ポンプ（図示せず）により吸い上げ吐出し、その吐出された燃料が導かれている。なお、吐出される燃料は、図示しないプレーシャレギュレータ等の調圧装置によって所定の圧力に調圧されて、燃料分配管へ送られる。なお、エンジンが直噴エンジンの場合には、エンジンの燃焼室へ供給する燃料の圧力が約２Ｍｐａ以上とするため、燃料ポンプによって燃料タンクから吸上げられた低圧（例えば０．２Ｍｐａ）の燃料を、図示しない高圧ポンプで加圧し、この加圧された所定の燃料（例えば、２〜１３Ｍｐａの範囲の所定の燃料）が、燃料分配管を介して燃料噴射弁１０に供給されている。燃料ポンプから吐出される燃料、高圧ポンプから燃料分配管へ供給された燃料は、図示しないプレーシャレギュレータ等の調圧装置によって所定の圧力に調圧されている。なお、以下、本実施例で説明するエンジンは、ガソリン直噴エンジンとする。
【００２４】
燃料噴射弁１０は、図３に示すように、略円筒形状であり、一端から燃料を受け、内部の燃料通路を経由して他端から燃料を噴射する。燃料噴射弁１０は、燃料の噴射を遮断および許容する弁部Ｂと、弁部Ｂを駆動する電磁駆動部Ｓと、噴霧形成部材２０とを備えており、一端から燃料通路内に流入した燃料を弁部Ｂからエンジンの気筒に噴射供給する。
【００２５】
弁部Ｂは、図３に示すように、弁ボディ１２と、弁部材としてのニードル３０とを含んで構成されている。弁ボディ１２の内周には、上記内部燃料通路内を流れる燃料が導かれている。弁ボディ１２は燃料流れ方向の噴孔２７側に向けて縮径する内周面としての円錐面１３を有している。円錐面１３には、ニードル３０が離座および着座可能である。ニードル３０は略軸状に形成され、弁ボディ１２内を軸方向に往復移動可能である。なお、ここで、円錐面１３は、ニードル３０が離座および着座可能な弁座１４を構成する。具体的には、弁座１４には、ニードル３０の当接部３１が離座および着座する。なお、ここで、弁座１４と当接部３１は、弁部が燃料の噴射を停止するための油密機能の働きをするシート部を構成している。
【００２６】
弁座１４の中央側には、弁座１４の燃料流れの下流側に向かって、内部燃料通路と連通可能な噴孔２７が配置されている。詳しくは、弁ボディ１２の先端側に略薄板状部材としての噴孔プレート２１が配置されている。噴孔プレート２１は、図１および図３に示すように、有底筒状に形成されており、弁ハウジング１６の底部の内壁と弁ボディ１２の底部の内壁との間に挟持されている。
【００２７】
噴霧形成部材２０は、図１、図２、および図３に示すように、噴孔プレート２１と、プレート（以下、空気取込プレートと呼ぶ）２４とを有している。なお、空気取込プレート２４は、図１および図２に示すように、噴孔プレート２１のうち、噴孔２７の外周側を少なくとも一部覆っている。
【００２８】
噴孔プレート２１は、例えば薄い金属板状の薄板状体で形成され、複数（本実施例では、図１および図２に作図の便宜上８個）の噴孔２７が配置されている。この噴孔２７は、要求される燃料の噴霧の形状、方向、数などに応じて、その大きさ、噴孔軸線の方向、噴孔配列等が決定される。また、噴孔の開口面積は、開弁時の流量を規定する。したがって、燃料噴射弁１０の燃料噴射量は、噴孔２７の開口面積、ニードル３０のリフト量と、開弁期間とによって調量されている。ニードル３０が弁座１４に着座すると噴孔２７からの燃料噴射が停止され、ニードル３０が弁座１４から離座すると噴孔２７から燃料が噴射される。また、噴孔２７配置は、複数の噴孔２７が環状や列状、あるいは二重環状など複数の環状や複数の列状に配置されているもののいずれであってもよい。
【００２９】
なお以下、本実施形態の説明では、８個の噴孔２７が円環状に配置されているものとする。
【００３０】
空気取込プレート２４は、図１および図２に示すように、噴孔プレート２１の下流端に設けらており、噴孔プレート２１（詳しくは、噴孔２７）からエンジン（詳しくは燃焼室）への燃料噴射を可能とする開口部２２が形成されている。開口部２２の大きさは、噴孔プレート２１の下端面に配設された複数（本実施例では８個）の噴孔２７に略外接可能な外接円より大きく形成されている。
【００３１】
空気取込プレート２４は、傾斜壁部２４ａと、略平板状壁部２４ｂと、段差状壁部２４ｃとを有している。なお、空気取込プレート２４のうち、傾斜壁部２４ａは内周側に設けられ、段差状壁部２４ｃは外周側に設けられており、略平板状壁部２４ｂは傾斜壁部２４ａと段差状壁部２４ｃに接続している。
【００３２】
傾斜壁部２４ａは、図１および図２に示すように、内周側端部が噴孔プレート２１の下端面に当接するように配置され、開口部２２を形成している。詳しくは、傾斜壁部２４ａは、噴孔２７から噴射される燃料の噴霧が直接接触しないような傾斜角度と位置に設けられている。なお、本実施例では、傾斜壁部２４ａは下流側（図１中の下方向）に向かってその開口部２２が拡径するように形成されている。傾斜壁部２４ａには、空気孔２８が設けられている。
【００３３】
なお、本実施形態では、図１に示すように、この空気孔２８の軸線２８ｊと噴孔２７の軸線２７ｊとを略直交するように構成することが好ましい。なお、軸線２８ｊと軸線２７ｊの関係は、直交となる関係に限らず、角度θで表すと６０°から１２０°の範囲（６０°≦θ≦１２０°）にあるものであればいずれでもよい。
【００３４】
なお、本実施形態では、空気孔２８と噴孔２７は、図２に示すように、周方向に略一致していることが好ましい。この場合、図２に示すように、空気孔２８と噴孔２７の数が同数となる。詳しくは、内側の噴孔２７群に沿って外側の空気孔２８群が配置されている。
【００３５】
略平板状壁部２４ｂは、図１および図２に示すように、噴孔プレート２１との間に空間部２３を形成している。なお、詳しくは略平板状壁部２４ｂは、図１に示すように、略平板状壁部２４ｂの下端面の表面に沿って略平行に配置されている。
【００３６】
段差状壁部２４ｃは、略平板状壁部２４ｂから噴孔プレート２１に向かって延出し、その外周側端部が噴孔プレート２１の下端面に当接するように配置されている。段差状壁部２４ｃと噴孔プレート２１は、図１および図２に示すように、接合部２６で固定されている。接合部２６は、溶接により接合されるものや、嵌合により接合されるものなど、段差状壁部２４ｃと噴孔プレート２１が固定できるものであればいずれでもよい。なお、以下本実施形態の説明では、接合部２６は溶接により接合されるものとする。
【００３７】
また、図１および図２に示すように、段差状壁部２４ｃと段差状壁部２４ｃには、周囲空気と連通する連通口２９が形成されている。この連通口２９は、連通口２９から導入された周囲空気が空間部２３、空気孔２８を介して噴孔２７から噴射される噴流に供給されるように構成されている。
【００３８】
なお、噴霧形成部材２０の形成方法としては、噴孔プレート２１および空気取込プレート２４がそれぞれプレス加工によって別部材として形成される。なお、空気取込プレート２４は噴孔プレート２１と同じ材料（例えばステンレス（ＳＵＳ））からプレス加工されている。傾斜壁部２４ａおよび段差状壁部２４ｃは、略平板状壁部２４ｂに対して曲げ加工等によりプレス成形される。その後、噴孔プレート２１と空気取込プレート２４は、接合部２６を溶接により固定することにより一体構造体となる。
【００３９】
なお、弁ボディ１２は、弁ハウジング１６の燃料噴射側端部の内壁に溶接等により固定されている。弁ボディ１２は段付きの略有底円筒状に形成され、弁ハウジング１６の下端部の内周側に挿入されている。
【００４０】
電磁駆動部Ｓは、図３に示すように、筒部材４０、可動コア５０、固定コア５４、およびコイル６０とを有する。
【００４１】
筒部材４０は、弁ボディ１２（詳しくは弁ハウジング１６）の反噴孔側の内周壁に挿入され、溶接により弁ボディ１２に固定されている。筒部材４０は、噴孔２７側から第１磁性筒部４２、非磁性筒部４４、および第２磁性筒部４６により構成されている。非磁性筒部４４は第１磁性筒部４２と第２磁性筒部４６との磁気的短絡を防止する。この磁気的短絡防止により、コイル６０の通電により発生する電磁力による磁束を、可動コア５０、および固定コア５４に効率的に流れるようにしている。
【００４２】
可動コア５０は磁性材料で段付きの略円筒状体に形成されており、ニードル３０の反噴孔側の端部と溶接等により固定されている。可動コア５０はニードル３０とともに往復移動する。可動コア５０の筒壁を貫通する流出孔５２は、可動コア５０の筒内外を連通する燃料通路を形成している。
【００４３】
固定コア５４は磁性材料で略円筒状に形成されている。固定コア５４は筒部材４０内に挿入されており、筒部材４０と溶接により固定されている。固定コア５４は可動コア５０に対し反噴孔側に設置され、可動コア５０に向きあっている。アジャスティングパイプ５６は固定コア５４の内周に圧入され、内部に燃料通路を形成している。付勢部材としてのスプリング５８は一端部でアジャスティングパイプ５６に係止され、他端部で可動コア５０に係止されている。アジャスティングパイプ５６の圧入量を調整することにより、可動コア５０に付勢するスプリング５８の荷重が変更される。スプリング５８の付勢力により可動コア５０およびニードル３０は弁座１４に向けて付勢されている。言い換えると、スプリング５８は可動コア５０をニードル３０の着座方向に付勢する付勢手段を構成する。
【００４４】
コイル６０はスプール６２に巻回されている。ターミナル６５はコネクタ６４にインサート成形されており、コイル６０と電気的に接続している。コイル６０に通電すると、可動コア５０と固定コア５４との間に磁気吸引力が働き、圧縮スプリング５８の付勢力に抗して可動コア５０は固定コア５４側に吸引される。
【００４５】
なお、ここで、弁ボディ１２とニードル３０とは燃料の噴射を遮断および許容する弁部Ｂを構成する。弁部Ｂのうち、弁座１４と当接部３１はシート部を構成する。噴孔プレート２１（詳しくは、噴孔２７）は燃料を微粒化し、噴霧を形成する燃料噴霧形成手段を構成する。噴孔２７は、弁部Ｂの遮断および許容動作により開閉される噴射部を構成する。コイル６０と可動コア５０と固定コア５４と筒部材４０とスプリング５８とは弁部Ｂを駆動する電磁駆動部Ｓを構成する。上述の構成を有する燃料噴射弁１０は、ターミナル６５からコイルに供給する電流を制御することでニードル３０のリフトを制御し、内部燃料通路に流入した燃料を弁部Ｂからエンジンの燃焼室に噴射する。燃料噴射弁１０はニードル３０を着座方向に付勢するスプリング５８を有しており、コイル６０への電流供給が停止されると、コイルへ６０の電流供給の停止時には、弁部Ｂが閉弁して噴射を終了する。
【００４６】
次に、上述した構成を有する本実施形態の燃料噴射弁１０の作動を説明する。燃料噴射弁１０の燃料噴射時には、燃料噴射弁１０のコイル６０に電流が供給され、ニードル３０が弁座１４から離座しリフトを開始すると、弁部Ｂは開弁され燃料の噴射を開始する。燃料は、噴孔２７から噴射され噴霧化されてエンジンの燃焼室等へ供給される。一方、燃料噴射停止時には、コイル６０への電流供給が停止され、スプリング５８によりニードル３０のリフトが減少する。そして、ニードル３０が弁座１４に着座すると、噴射が終了する。コイル６０への通電期間を調節することにより、燃料噴射弁１０から噴射される燃料（燃料噴霧）の噴射期間つまり燃料噴射量が調節される。
【００４７】
なお、ここで、噴霧成形部材２０による燃料噴射時、および燃料噴射後の作用について説明する。燃料噴射弁１０の噴射時には、噴孔２７から燃料（詳しくは燃料噴流）が噴射されると、この噴流は噴流表面に接する空気を引きずるように持ち去るため、噴流周囲に図示しない負圧領域が生じる。この負圧の大きさ（以下、負圧力と呼ぶ）は、噴流速度が大きいほど、また噴孔２７の出口側に近いほど大きい。この負圧領域に、上記構成の燃料噴射弁では、燃料噴射弁の外部の周囲空気（以下、周囲空気と呼ぶ）を導入可能な空気孔があるように構成されているので、燃料噴射弁の外部の周囲空気が連通口２９、空間部２３、および空気孔２８を経由して導入され、噴流に巻き込まれて噴射される。
【００４８】
このとき、噴流が液滴に分裂する位置で、空気が取り込まれると、噴流は空気との摩擦によりさらに分裂し易くなる。その結果、燃料と空気との接触面積の拡大が図れ、燃料の微粒化が促進される。なお、この空気孔２８は、燃料噴射期間中、負圧領域に向かって常に周囲空気を供給することができる。
【００４９】
また、噴射終了直後には、噴孔２７からの燃料の噴射はないが、それまで発生していた負圧領域は、その負圧力が徐々に低下していく。負圧力が低下する負圧領域に向かって空気孔２８が周囲空気を供給し続ける。なお、周囲空気の流れにはいわゆる慣性力が作用するため、負圧領域の負圧が消滅しても、負圧消滅直後は、周囲空気の流れの慣性力によって暫く空気孔２８を通じて周囲空気の流れの継続する。この間、噴射後に、例えばエンジンの吹き返しや微細な噴霧粒子などの未燃燃料が噴孔プレート２１の下端面に付着する場合があったとしても、未燃燃料を、上記周囲空気の流れによって吹き飛ばすことができる。これにより、デポジット付着の原因となる燃料が噴孔プレート２１に存在しないため、燃料噴射弁１０の先端部つまり噴孔プレート２１へのデポジット付着が回避できる。
【００５０】
なお、上記の効果は、噴流の速度が大きい燃焼室に直接燃料を噴射するいわゆる筒内直接噴射である直噴エンジンの場合の方が大きい。
【００５１】
次に、本実施形態の作用効果を説明すると、（１）本実施形態では、燃料噴射弁１０の先端に設けられ、燃料を噴射するための噴孔２７が形成された噴孔プレート２１と、噴孔プレート２１下流端のうち、噴孔２７の外周側を少なくとも一部を覆う空気取込プレート２４を備え、空気取込プレート２４と噴孔プレート２１とで区画される空間部２３が周方向にずれた位置で連絡口２９を介して周囲と連通するとともに、空気取込プレート２４の内周側に空気孔２８が設けられるように構成されている。
【００５２】
これにより、噴孔プレート２１下流端のうちの噴孔の外周側を少なくとも一部覆うプレート２４によって、空気取込プレート２４と噴孔プレート２１とで区画される空間部を周囲と連通させるとともに、空気取込プレート２４の内周側つまり空間部の内側に空気孔を設けているので、燃料噴射弁１０の燃料噴射時において、噴孔２７から噴射される燃料の噴流により生じる負圧によりその燃料の周り空気が巻き込まれるとともに、その巻き込まれる空気を空気孔２８によって周囲より常に導入可能である。したがって、燃料噴射時に、噴孔２７から噴射された燃料の噴流が空気孔２８によって供給される周囲空気を巻き込むので、例えば液滴に分裂する燃料に空気が取り込まれることで噴流が分裂し易くなるため、微粒化が促進できる。
【００５３】
（２）空間部２３が周方向にずれた位置で周囲と連通する構造として、本実施形態では、空間部２３と周囲空気を連通する部位には、連通口２９が設けら、この連通口２９が周方向に複数個形成されている。これにより、噴孔プレート２１の外周側のうち、全周にわたって連通口２９を設けず、周方向に部分的に設けられる。したがって、周囲空気は、周方向に部分的に設けられる連通口により空気流れを周方向にずらしながら、空間部２３へ導入される。
【００５４】
（３）なお、本実施形態では、空気取込プレート２４は、上記連通口２９間の部位に、空気取込プレート２４と噴孔プレート２１が当接可能な段差状壁部を有している。さらに、段差状壁部と噴孔プレート２１とを、溶接等による接合部により固定している。これにより、連通口２９間の部位で空気取込プレート２４と噴孔プレート２１とを接合することができる。したがって、空気取込プレート２４と噴孔プレート２１の組付構造を、連通口２９間の部位で溶接、嵌合などの接合方法で、簡素で安価に構成することができる。例えば本実施形態のように、空気取込プレート２４と噴孔プレート２１を別部材でプレス成形した後、空気取込プレート２４と噴孔プレート２１を組合せ、接合部２６を溶接することで、空気取込プレート２４と噴孔プレート２１を一体構造にでき、その一体構造が簡素で安価に形成することができる。
【００５５】
（４）さらになお、本実施形態では、空気孔２８の軸線２８ｊと噴孔２７の軸線２７ｊとを略直交するように構成することが好ましい。これにより、噴孔２７から噴射された燃料と空気孔２８から供給される周囲空気との接触の拡大が図れるので、微粒化がさらに促進される。
【００５６】
（５）なお、軸線２８ｊと軸線２７ｊの関係は、直交となる関係に限らず、角度θで表すと６０°から１２０°の範囲（６０°≦θ≦１２０°）にあるように構成してもよい。直交関係（θ＝９０°）では、周囲空気の流れ方向の方向成分として、噴流方向と同じ方向成分はないが、角度θがθ＝９０°からの角度ずれが大きくなるほど、噴流方向と同じ方向成分が次第に大きくなる。θ＝９０°からの角度ずれが３０°以内すなわち６０°≦θ≦１２０°の範囲であれば、噴射燃料と周囲空気との接触拡大の効果が得られる。
【００５７】
この場合、軸線２８ｊと軸線２７ｊの関係は、略直交となる関係とほぼ同じ効果をえら得る許容角度範囲（６０°≦θ≦１２０°）を有することで、噴孔プレート２１に形成される複数の噴孔２７の各軸線２７ｊの設計自由度の向上が図れる。また、噴孔２７の各軸線２７ｊに合せるため、空気取込プレート２４の傾斜壁部２４ａの形状を、各軸線２７ｊに応じて複雑にする必要がない。したがって、空気取込プレート２４と噴孔プレート２１を簡素で安価に構成することができる。
【００５８】
（６）さらになお、本実施形態では、空気孔２８と噴孔２７は、図２に示すように、周方向に略一致していることが好ましい。これにより、空気孔と噴孔が略径方向に横並して配置されるので、効果的に微粒化を促進させることができる。
【００５９】
（第２の実施形態）
以下、本発明を適用した他の実施形態を説明する。なお、以下の実施形態においては、第１の実施形態と同じもしくは均等の構成には同一の符号を付し、説明を繰返さない。
【００６０】
第２の実施形態では、第１の実施形態で説明した噴孔２７と空気孔２８の周方向の位置関係において、図４に示すように、噴孔２７と空気孔２８の位置をずらすようにしている。図４は、本実施形態に係わる先端部をみた平面図である。
【００６１】
図４に示すように、各噴孔２７に対して各空気孔２８は周方向にほぼ所定角度ずれて配置されている。なお、噴孔２７と空気孔２８の数は同数あり、内側の噴孔２７群に沿って外側の空気孔２８群が配置されている。
【００６２】
これにより、内側の１つの噴孔２７には、その噴孔２７に近接して配置される２つの空気孔２８が対応するので、１つの噴孔２７からから噴射された燃料の噴流が、その噴孔の両隣の２つの空気孔２８によって供給される周囲空気を巻き込むことができる。
【００６３】
なお、ここで、空気取込プレート２４と噴孔プレート２１は噴霧形成部材１２０を構成する。
【００６４】
次に、本実施形態の作用効果を説明すると、（１）この様な構成にしても、第１の実施形態と同様な効果を得ることができる。
【００６５】
（２）なお、この様な構成にすることで、噴孔２７および空気孔２８の配置に係わる設計自由度の向上が図れる。
【００６６】
（第３の実施形態）
第３の実施形態では、第１の実施形態で説明した空気取込プレート２４において、図５に示すように、傾斜壁部２４ａをなくすように空気取込プレート１２４を構成する。図５は、本実施形態に係わる噴孔プレート周りを示す部分断面図である。
【００６７】
図５に示すように、略平板状壁部１２４ｂの内側端部２４ｂａは、上記開口部１２３を形成している。なお、空気取込プレート１２４は、略平板状壁部１２４ｂと、段差状壁部１２４ｃとから構成されている。
【００６８】
また、空気孔１２８は、図５に示すように、噴孔２７の外周側にわたって略環状に開口するように構成されている。詳しくは、空気孔１２８は、傾斜壁部２４ａ側端部２４ｂａと噴孔プレート２１とで区画された円周状の開口部に形成されている。連通口２９から空間部２３を経由して空気孔１２８に流れる周囲空気の流れは、図５に示す矢印のようになる。
【００６９】
なお、ここで、空気取込プレート１２４と噴孔プレート２１は噴霧形成部材２２０を構成する。
【００７０】
次に、本実施形態の作用効果を説明すると、（１）この様な構成にしても、第１の実施形態と同様な効果を得ることができる。
【００７１】
（２）なお、一般に、噴孔プレート２１に形成する噴孔２７は、エンジンに要求される噴霧の形状や数などに応じてその大きさや噴孔配列が決定されるため、複数の噴孔２７が環状や列状、あるいは二重環状など複数の環状や複数の列状に配置される場合がある。
【００７２】
これに対して本実施形態では、空気孔１２８は、噴孔２７の外周側の周方向にわたって略環状に開口しているので、これら噴孔２７のうちのいずれの噴孔に、円周状の空気孔１２８の全周方向のいずれか部位から周囲空気を効率的に導入することができる。
【００７３】
（第４の実施形態）
第４の実施形態では、第３の実施形態で説明した略平板状壁部１２４ｂの内側端部２４ｂａの形状を、拡径する開口部１２３の形状に代えて、図６に示すように、ベルマウス状の形状を有する内側端部１２４ｂａのとする。図６は、本実施形態に係わる噴孔プレート周りを示す部分断面図である。
【００７４】
図６に示すように、連通口２９から空間部２３を経由して空気孔１２８に流れる周囲空気の流れ（図６中の矢印）は、開口部２２２に向かうとき、噴孔プレート２１の下端面に沿って流れ易くなっているとともに、ベルマスス状の内側端部１２４ｂａに沿って燃料噴射弁１０外へ流すことができる。
【００７５】
なお、ここで、空気取込プレート２２４と噴孔プレート２１は噴霧形成部材３２０を構成する。
【００７６】
次に、本実施形態の作用効果を説明すると、（１）この様な構成にしても、第１の実施形態と同様な効果を得ることができる。
【００７７】
（２）なお、一般に、燃料噴射弁１０のエンジンへの搭載方法として、燃焼室の上部壁部を形成するシリンダヘッドに、センタ搭載や斜め搭載などされているため、燃料噴射弁１０の先端部つまり噴孔プレート２１は、略垂直搭載される下端部もしくは斜め搭載される下端部に配置されている。噴孔プレート２１の下端面に付着したデポジットが上記周囲空気の流れにより下端面から剥離されると、その剥離されたデポジット分の自重により燃料噴射弁１０外へ持ち去られる。
【００７８】
これに対して、本実施形態では、ベルマスス状の内側端部１２４ｂａによって燃料噴射弁１０外へ流す周囲空気の流れが形成できるので、噴孔プレート２１の下端面から剥離されたデポジットは、デポジット分の自重に加えて、内側端部１２４ｂａによる強制排出する流れで燃料噴射弁１０外へ排出される。
【００７９】
（第５、第６の実施形態）
第５および第６の実施形態では、第１の実施形態で説明した接合部２６の他の実施例を説明する。
【００８０】
第５の実施形態では、第１の実施形態で説明した噴孔プレート２１の下端面ではなく、図７に示すように、噴孔プレート２１の側面に接続部２２６が形成されている。図７は、第５の実施形態に係わる噴孔プレート周りを示す部分断面図である。
【００８１】
図７に示すように、空気取込プレート３２４は、傾斜壁部２４ａと、略平板状壁部２４ｂと、段差状壁部３２４ｃとを有している。段差状壁部３２４ｃは、噴孔プレート２１の側面に沿って形成される筒状の壁部である。段差状壁部３２４ｃには、図７に示すように内外を貫通する長方形状のスリット３２４ｏが形成されている。
【００８２】
なお、ここで、空気取込プレート３２４と噴孔プレート２１は噴霧形成部材４２０を構成する。スリット３２４ｏは、請求範囲に記載の連通口（２９）を構成している。
【００８３】
第６の実施形態では、図８に示すように、噴孔プレート２１の側面との間に隙間を有する段差状壁部３２４ｃとする。図８は、第６の実施形態に係わる噴孔プレート周りを示す図であって、図２中のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩからみた部分断面図である。図９は、第６の実施形態に係わる噴孔プレートを、燃料噴射弁の内部からみた平面図である。
【００８４】
図８および図９に示すように、空気取込プレート４２４は、傾斜壁部２４ａと、略平板状壁部２４ｂと、段差状壁部４２４ｃとを有している。段差状壁部４２４ｃには、図９に示すように、噴孔プレート２１の側面に当接可能な段差部４２４ｄが内周側の突出するように設けられている。
【００８５】
この場合、接合部４２６は、噴孔プレート２１の側面と段差部４２４ｄを溶接により固定するもの、あるいは空気取込プレート３２４および噴孔プレート２１の金属材料のばね力等を利用して嵌合するものであってもいずれでもよい。なお、本実施例では、図８および図９に示すように嵌合により接合とした。
【００８６】
なお、ここで、空気取込プレート４２４と噴孔プレート２１は噴霧形成部材５２０を構成する。
【００８７】
第５および第６の実施形態は、上記構成のいずれの場合であっても、第１の実施形態と同様な効果を得ることができる。
【００８８】
（他の実施形態）
以上説明した本実施形態では、噴孔プレート２１を有する燃料噴射弁１０に適用して説明したが、本発明は、噴孔プレートを有するものであれば、いずれのものにも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係わる先端部の噴孔プレート周りを示す図であって、図２中のＩ−Ｉからみた部分断面図である。
【図２】図３中のＩＩ方向から先端部をみた平面図である。
【図３】第１の実施形態の燃料噴射弁の全体構成を示す断面図である。
【図４】第２の実施形態に係わる先端部をみた平面図である。
【図５】第３の実施形態に係わる噴孔プレート周りを示す部分断面図である。
【図６】第４の実施形態に係わる噴孔プレート周りを示す部分断面図である。
【図７】第５の実施形態に係わる噴孔プレート周りを示す部分断面図である。
【図８】第６の実施形態に係わる噴孔プレート周りを示す図であって、図２中のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩからみた部分断面図である。
【図９】第６の実施形態に係わる噴孔プレートを、燃料噴射弁の内部からみた平面図である。
【符号の説明】
【００９０】
１０  燃料噴射弁
２０  噴霧形成部材
２１  噴孔プレート（略薄板状部材）
２２  開口部
２３  空間部（空間）
２４  空気取込プレート（プレート）
２４ａ  傾斜壁部
２４ｂ  略平板状壁部
２４ｃ  段差状壁部
２６  接合部
２７  噴孔
２７ｊ  軸線
２８  空気孔
２８ｊ  軸線
２９  連通口
Ｂ  弁部
Ｓ  電磁駆動部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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